Катализатор для окисления метилпиридинов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ц 8У2290
Сове СоветскиМ
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.03.76 (21) 2328221/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15,09.77. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 07.09.77 (51 М. Кл.з В OIJ 23/16
С 07В 3/00.Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 66.097.3 (088.8) ао делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
М. В. Шиманская, Ю. Ш. Гольдберг, Л. Я. Лейтис, А, А, Авотс и В. С. Айзбалтс
Ордена Трудового Красного Знамени институт органического синтеза
АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ МЕТИЛПИРИДИНОВ
Изобретение относится к производству катализаторов для окисления алкилпиридинов, в частности метилпиридинов, в соответствующие формилпиридины кислородом воздуха.
Ближайшим решением поставленной задачи является катализатор для окисления
2,6-диметилпиридина, содержащий окись ванадия и окись молибдена в соотношении 1: 3, промотированный окислами серебра или меди, нанесенный на алюминий или другие металлические подложки, с удельной поверхностью, не превышающей 0,1 м /г (11. Катализатор в оптимальных условиях, а именно при температуре 430 С, объемной скорости 4000 час — и молярном отношении кислорода к 2,6-диметилпиридину, равном 10, обеспечивает получение 2,6-диформилпиридина с выходом 40% и производительностью 51,6 г/л час.
С целью повышения активности предлагают катализатор, содержащий 3 — 15 мол. окиси ванадия и 85 — 97% окиси молибдена.
Снижение содержания окиси ванадия до
3 — 15 мол. % при одновременном увеличении работающей поверхности до 5 — 7 мв/г способствует подавлению побочных процессов в реакции парофазного окисления 2,6- и 2,4-диметилпиридинов в 2,6- и 2,4-диформилпиридины.
Для достижения оптимальной структуры катализатора он может содержать добавки окислов меди, серебра и фосфорной кислоты, Катализатор готовят в виде таблеток размером 4)(6 мм и с удельной поверхностью 5—
7 м /г, что позволяет повысить объемную скс5 рость (а следовательно, и нагрузку на катализатор) подаваемой реакционной смеси до
6000 — 14000 час- .
Пример 1. Катализатор готовят упари10 ванием раствора 5,8 г метаванадата аммония и 117,6 r парамолибдата аммония в 500 мл концентрированной (36,5% -ная, д" == 1,18г/см ) соляной кислоты на водяной бане при постоянном перемешиванин. Сухой ос15 таток сушат, прокаливают в течение 5 ч при
500 С, растирают в ступке и прессуют на гидравлическом прессе (давление таблетирования
1200 кг/см ) . Полученный катализатор содержит 4% Vg05 и 96% МоОз. Размер таблеток
20 4 6 мм. 20 мл полученного катализатора загружают в проточный трубчатый реактор и при температуре 410 С подают 80 мл 5%-ного водного раствора 2,6-диметилпиридина и 72 л воздуха в 1 час.
25 Объемная скорость 8400 час вЂ, малярное соотношение кислорода и 2,6-диметилпиридина
14,4: 1.
Получают 2,6-диформилпиридин с выходом
66,3% в расчете на пропущенный и 79% — — на
30 прореагировавший 2,6-диметилпиридин.
572290
Производительность 168 г на 1 л катализатора в 1 час.
Пример 2. Катализатор, приготовленный по примеру 1 (3,9 r метаванадата аммония и
117,6 г парамолибдата аммония в 500 мл 5 концентрированной соляной кислоты) содержит 3% Vg05 и 97% МоОз. Реакционную смесь состава, описанного в примере 1, подают в реактор при температуре 410 С.
Получают 2,б-диформилпиридина с выходом 13
49,8% в расчете на пропущенный и 60,7% на прореагировавший 2,6-диметилпиридин.
Пример 3. В реактор с катализатором (приготовление и состав катализатора по примеру 1) подают реакционную смесь (наро- 15 воздушную), содержащую 0,5 л 2,4-диметилпиридина, 94,5 л воды и 72 л воздуха, с объемной скоростью 8400 час — . Температура в реакторе 410 С.
Получают 2,4-диформилпиридин с выходом
39% на пропущенное и 41% — на прореагировавшее сырье.
В таблице приведены сравнительные данные известных и предлагаемого катализаторов.
Как следует из сравнительных данных, предлагаемый катализатор обеспечивает в реакции парциального окисления диметилпиридинов повышение выхода диформилпиридинов в 1,7 †раз и более, чем трехкратное увеличение производительности процесса, достигающей 168 г диформилпиридина на 1 л катализатора в час.
Окисление 2,6-диметилпиридина кислородом воздуха в присутствии ванадиевоокисных катализаторов
Выход, %
Условия реакции
Селективность по 2,6диформилпиридину, %
Общее превращение, %
2,6-метил-6-пиридпнальдегид моля рное соотношение
2,6-диметилпиридин объемная
2,6-диформилпиридин
Катализатор
То, С
СО2 скорость час
3,6
5,1
22,5
37,4
27,9
28,5
54,0
71,0
6,7
7,2
3600
0,5% V,05, 9,5дб Мо05 на AI
1,0 V O„ 19,0% Мо05 на корунде, таблетированные катализаторы
Ч,05
15% V205, 85% Мо05
4% Ч,0„96% Мо05
4,0 V205, 96% Мо05
430
14,4
14,0
14,0
14,0
14,4
18,0
11,0
14,0
14,0
14,0
14,0
14,0
3% V 05, 97% Мо05
2% Чг05, 98% Мо05
Мо05
4.9%О V50„95% Мо05 0.1% Ag O
4,9% Ч 05, 95% М005, О, 1 % Н5РОд
11
12
13 следующем соотношении, мол. %:
Окись ванадия 3 — 15
20 Окись молибдена 85 — 97
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 507569, кл. С 07с1 213/69, 1974.
Фор мул а изобретения
1. Катализатор для окисления метилпиридинов, включающий окислы ванадия и молибдена, отличающийся тем, что, с целью повышения активности катализатора, он содержит окись ванадия и окись молибдена при
Составитель Н. Путова
Редактор Т. Никольская Техред И. Михайлова Корректор Т. Добровольская
Подписное
Заказ 1991/13 Изд. № 757 Тираж 947
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
-l I0
400
8400
90,0
90,0
87,5
85,0
85,0
78,6
74,5
82,0
77,8
62,0
95,0
90,0
16,8
50,2
59,6
66,3
41,7
30,0
49,8
33,6
9,3
53,5
60,0
16,6
29,4
23,6
92 2
15,0
26,5
З6, 2
26,4
44,6
48,6
32,6
23,2
63,0
12,7
11,0
8,5
9,7
10,4
8,3
3,8
3,0
14,1
8,9
6,8
18,7
56,0
60,0
70,0
79,0
53,0
40,3
60,7
43,2
15,0
56,3
65,5
